อุณหภูมิ (Temperature)
อุณหภูมิเป็นแนวคิดพื้นฐานที่ส่งผลต่อทุกแง่มุมในชีวิตประจำวันของเรา ตั้งแต่สภาพอากาศที่เราพบเจอไปจนถึงอาหารที่เราปรุง อุณหภูมิเป็นหน่วยวัดที่ช่วยให้เราเข้าใจพลังงานความร้อนของระบบ และมีความสำคัญทั้งในเชิงวิทยาศาสตร์และในทางปฏิบัติ
บทความนี้อธิบายรายละเอียดว่าอุณหภูมิคืออะไร วิธีการตรวจวัดได้อย่างไร หน่วยต่างๆ ของอุณหภูมิ และความสำคัญในสาขาต่างๆ
อุณหภูมิคืออะไร?
อุณหภูมิ (Temperature) คือหน่วยวัดพลังงานจลน์เฉลี่ยของอนุภาคในสาร อุณหภูมิจะบอกปริมาณความร้อนหรือความเย็นของวัสดุ และเป็นตัวบ่งชี้พลังงานความร้อนที่มีอยู่ในระบบ ซึ่งสะท้อนถึงการเคลื่อนที่ของอนุภาค
อุณหภูมิที่สูงขึ้นหมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่เร็วขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำลงหมายความว่าอนุภาคเคลื่อนที่ช้าลง
อุณหภูมิวัดได้ด้วยเทอร์โมมิเตอร์ ซึ่งสะท้อนพลังงานจลน์เฉลี่ยของอะตอมที่สั่นสะเทือนและชนกันซึ่งประกอบเป็นสาร
หน่วยที่ใช้วัดอุณหภูมิทั่วไปได้แก่เซลเซียสที่มีสัญลักษณ์หน่วยเป็น °C (เดิมเรียกว่าเซนติเกรด) ฟาเรนไฮต์ (°F) และเคลวิน (K) ซึ่งหลังนี้ใช้เป็นหลักเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ เคลวินเป็นหนึ่งในเจ็ดหน่วยฐานในระบบหน่วยสากล (SI)
ศูนย์สัมบูรณ์ หรือที่เรียกว่าศูนย์เคลวินหรือ −273.15 °C เป็นจุดต่ำสุดในมาตราส่วนอุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์
จากการทดลองพบว่าสามารถเข้าใกล้ได้มากแต่ไม่ถึงจริงตามที่ได้รับการยอมรับในกฎข้อที่สามของอุณหพลศาสตร์ เป็นไปไม่ได้ที่จะสกัดพลังงานในรูปของความร้อนจากวัตถุที่อุณหภูมิดังกล่าว
อุณหภูมิมีความสำคัญในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ รวมถึงฟิสิกส์ เคมี วิทยาศาสตร์โลก ดาราศาสตร์ การแพทย์ ชีววิทยา นิเวศวิทยา วิทยาศาสตร์วัสดุ โลหะวิทยา วิศวกรรมเครื่องกล และภูมิศาสตร์ ตลอดจนด้านต่างๆ ของชีวิตประจำวัน
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
เครื่องวัดอุณหภูมิชนิดต่างๆ และการประยุกต์ใช้งาน
เครื่องวัดอุณหภูมิมีมากมายหลายชนิดให้บริการในตลาดปัจจุบ [...] [...]
รู้จักกับเครื่องวัดอุณหภูมิ (Thermometer) และการแบ่งประเภท
เครื่องวัดอุณหภูมิเป็นเครื่องมือสำหรับวัดหรือแสดงอุณหภู [...] [...]
การสอบเทียบ Calibrate เครื่องวัดอุณหภูมิเพื่อความแม่นยำ
เครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอลควรกลับมาอ่านที่ถูกต้องเสมอ [...] [...]
ประโยชน์ของเครื่องวัดอุณหภูมิดิจิตอล
เครื่องวัดอุณหภูมิเป็นอุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร [...] [...]
สำหรับการสอบเทียบเครื่องวัดอุณหภูมิในอุตสาหกรรม
สำหรับการสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิทั้งหมดนอกเหนื [...] [...]
ข้อดีของการใช้เครื่องวัดอุณหภูมิตู้เย็น
เครื่องวัดอุณหภูมิที่ใช้ในตู้เย็นสามารถช่วยคุณประหยัดจา [...] [...]
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP16S
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP16S จะแสดงอุณหภูมิและเวล [...] [...]
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP03
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP03 เป็นโซลูชั่นที่มีประส [...] [...]
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP50
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP50 ด้วยการอ่านอุณหภูมิที [...] [...]
เครื่องวัดอุณหภูมิ ThermoPro TP-17
เครื่องวัดอุณหภูมิเนื้อสัตว์ ThermoPro TP-17 ช่วยให้ผู้ [...] [...]
ความร้อนกับอุณหภูมิ
สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าความร้อนและอุณหภูมิไม่เหมือนกัน แม้ว่าแนวคิดทั้งสองจะเชื่อมโยงกัน แต่ก็มีความหมายต่างกัน
ความร้อนอธิบายการถ่ายเทพลังงานความร้อนระหว่างโมเลกุลภายในระบบ และวัดเป็นจูล วัตถุสามารถรับหรือสูญเสียความร้อนได้ แต่ไม่สามารถมีความร้อนได้ ความร้อนไม่ใช่คุณสมบัติของวัตถุหรือระบบ แต่เป็นการวัดการเปลี่ยนแปลง
อุณหภูมิอธิบายพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลภายในวัสดุหรือระบบ และวัดเป็นเซลเซียส (°C) เคลวิน (K) และฟาเรนไฮต์ (°F)
สรุปได้ว่าความร้อนเป็นการถ่ายเทพลังงานความร้อนที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างโมเลกุล
การวัดอุณหภูมิ
มีการใช้เครื่องมือและวิธีการต่างๆ เพื่อวัดอุณหภูมิอย่างแม่นยำ เครื่องมือเหล่านี้ได้พัฒนาจากเทอร์โมมิเตอร์แบบของเหลวในแก้วธรรมดาไปเป็นเซนเซอร์ดิจิทัลที่ซับซ้อน อุปกรณ์นี้มีหลายชนิดได้แก่
- เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทในแก้ว: ทำงานโดยใช้การขยายตัวและหดตัวของปรอทเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นิยมใช้ในทางการแพทย์และอุตุนิยมวิทยา
- เทอร์โมมิเตอร์แบบดิจิตอล: ใช้เซนเซอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อวัดอุณหภูมิและแสดงค่าในรูปแบบดิจิตอล นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในครัวเรือน อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอุปกรณ์อุตสาหกรรม
- เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด: ทำงานโดยวัดรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุเพื่อวัดอุณหภูมิโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ ใช้ในสถานที่อุตสาหกรรม ความปลอดภัยของอาหาร และการวินิจฉัยทางการแพทย์
- เทอร์โมคัปเปิล: ใช้รอยต่อของโลหะสองชนิดที่ต่างกันเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับอุณหภูมิ มักใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์